面向软件定义网络的流表优化方案

针对目前软件定义网络中细粒度的流匹配机制造成的网络流表项空间开销和查询开销爆炸式增长等问题,提出了一种全新的基于布隆过滤器(Bloom Filter)的多级流表结构。该结构为混合流表结构,采用Bloom Filter多级流表结构来存储流表项,主要着眼于提高软件定义网络(SDN)交换机流表的容量和加快流表项的匹配速度;在流表项语义层面,设计并实现了控制器与SDN交换机之间的中间适配层模块来解决语义冲突问题。基于真实流量的实验结果表明,在规则占用空间上,与传统流表相比,Bloom Filter在流表越精细的情况下优化比率越高,最高可达90.7%。随着流表项规则的增加,匹配耗时优化效率提高,匹配时间最多可减少99.4%。该问题的解决可望为SDN网络的大规模实用化部署奠定数据层面的基础。     

SDN数据中心网络基于流表项转换的流表调度优化

针对基于软件定义网络(SDN)架构的数据中心网络中,SDN交换机流表资源的有限性导致的流表溢出或控制器拥塞等问题,引入空闲流表资源代价的概念描述了网络资源的利用率,并分析了空闲流表资源量与重复下发的流表项数量之间的关系,提出了一个基于流表超时机制的流表调度策略,依据流表项生存时间和匹配计数来进行静态流表项和动态流表项之间的实时转换.在Fat-tree拓扑SDN数据中心网络仿真实验中,对该机制对流表资源优化的有效性进行了验证.     

提高软件定义网络交换机存储能力的流表压缩算法

针对目前软件定义网络(SDN)中流表规模不断增大且存储效率较低的问题,提出了一种新的提高SDN交换机存储能力的流表压缩算法。首先对传统前缀编码算法分析,发现2的指数幂(2ⁿ)范围编码后字符串最高有效位递增,且其余低位均为通配符;其次对流表中范围字段按照2的指数幂进行分割,得到多个范围字段,利用最高位和通配符实现仅用一条表项编码2的指数幂范围字段,其他范围字段采用前缀编码;最后将编码结果存储至不同三态内容寻址存储器,进行分类存储。实验结果表明,与已有的算法相比,所提流表压缩算法在独立于流表内容的基础上具备更高的更新速度与更低的最坏情况拓展比,在防火墙类型规则集编码后平均可减少86%和83%的表项数量,且不需要占用额外比特位,从更细粒度层次实现了存储空间的优化使用,具有良好的应用前景。     

数据仓库中一种基于维层次编码的位图索引方法

为了减少OLAP中的多表连接,压缩维属性连接关键字,对查询数据进行有效地分组聚集操作,来提高OLAP查询速度.利用维属性具有层次特性对维成员进行编码,生成其维层次编码,来代替维表中原关键字,实现了维表关键字的压缩.通过编码长度较小的维层次编码及其层次前缀路径,对维层次编码进行前缀匹配操作,快速检索出与查询关键字相匹配的维层次编码,求得维层次属性的查询范围,从而大大减少和简化了事实表与维表之间的多表连接,减少了I/O开销,提高了OLAP查询效率.     

四级邻域匹配分形近似编码

为了缩短分形编码中值域块与定义域块池中的定义域块逐一匹配时间，提出了四级邻域匹配分形近似编码．在编码时，对不同的图像区域进行不同级的编码，并将值域块与定义域块的全局匹配改为邻域匹配．该方法与Ｊａｃｑｕｉｎ的分形块编码相比，不仅大大地缩短了编码时间，同时也提高压缩比．两者解码图像峰值信噪比相近     

四级邻域匹配分形近似编码

为了缩短分形编码中值域块与定义域块池中的定义域块逐一匹配时间，提出了四级邻域匹配分形近似编码。在编码时，对不同的图像匹域进行不同级的编码，并将值域块与定义域块的全局匹配改为邻域匹配。该方法与Ｊａｃｑｕｉｎ的分形块编码相比，不仅大大地缩短了编码时间，同时也提高压缩比，两者解码图像峰值信噪比相近。     

数据流重组中Hash-Splay查找算法

针对高速网络取证目前所面临的问题,围绕提高网络数据流重组效率,在数据流重组算法中分析比较了几种典型的查找算法,并将Hash表和Splay树组合成Hash-Splay查找算法.该算法首先建立Hash表,然后将所有的TCP连接结点分配到各个表项,每个表项用Splay树将该表项的所有连接结点组织起来.查找时,根据连接标识通过Hash函数计算出Hash地址,再对该Hash地址对应的Splay树进行查找,找到后按照Splay树的操作规则进行查找、插入和删除等操作.由于根据连接标识找到对应Splay树的时间开销很小,可以忽略不计,因此Hash-Splay算法的复杂度可以看作是每棵Splay树操作的平均复杂度,算法同时具有Hash表和Splay树的优点,查找效率比Hash表和Splay树的都高.     

软件定义卫星网络多协议流表存储压缩算法

软件定义卫星网络的多协议转发需求对星载设备中流表的规模及存储开销提出挑战。针对卫星网络资源受限的特点，该文构建了节省存储的多协议流表结构，并提出了一种二维扩域搜索算法(2D-EFS)。2D-EFS采用字段融合的方式逐级生成多级流表，能够支持流表初始化及表项更新2种场景下的存储压缩需求。仿真结果表明：在流表初始化阶段，2D-EFS算法的存储压缩效率可达86%,与全局最优值相近，高于已有单协议算法；在表项更新阶段，2D-EFS算法可取得76%的平均存储压缩效率，并具备最低的运行耗时，其综合性能优于已有单协议算法。     

双机热备让电力网络更可靠

在当前我国电力设施的组网应用中,用户对网络可靠性的要求越来越高,如何保证网络的不间断传输,成为急需解决的一个问题.为保证电力网络的不间断传输,需要特别加强对一些重要的业务入口或接入点的防护.传统设备存在业务中断风险 于是,业界推出了传统备份组网方案来避免此风险.该方案在接入点部署多台设备形成备份,通过VRRP或动态路由等机制进行链路切换,实现一台设备故障后流量自动切换到另一台正常工作的设备上.传统备份组网方案适用于接入点是路由器等转发设备的情况.因为经过设备的每个报文都是查找转发表进行转发,链路切换后,后续报文的转发不受影响.但是,当接入点是状态防火墙等设备时,由于状态防火墙是基于连接状态的,当用户发起会话时,状态防火墙只会对会话的首包进行检查,如果首包允许通过则会建立一个会话表项（表项里包括源IP、源端口、目的IP、目的端口等信息）,只有匹配该会话表项的后续报文（包括返回报文）才能够通过防火墙.如果链路切换后,后续报文找不到正确的表项,会导致当前业务中断.     

Netfilter防火墙抗ARP攻击的防御特性设计

Netfilter是Linux下的一个防火墙框架,具有很好的扩展性.在对ARP攻击原理和Netfilter防火墙工作原理进行分析的基础上,设计了基于Netfilter防火墙的抗ARP攻击的防御特性.该防御特性针对ARP欺骗攻击和ARP洪泛攻击分别采用了相应的防御方案,成功地解决了ARP攻击造成的动态ARP表项被恶意篡改以及动态ARP表被打满而无法学习新的ARP表项的关键问题.     

链码表和线段表在计算机图像处理中的应用

针对图像进行准确数字化描述是计算机图像处理的关键问题。在图像特征提取过程中,采用链码表和线段表描述特征向量的数据结构。首先进行轮廓跟踪,用行扫描得到图像轮廓起点,然后采用链码跟踪技术得到封闭的轮廓信息--链码表,直到所有的轮廓跟踪完毕为止。再通过线性转换得到线段表,最后根据链码表和线段表分别求出周长和面积等特征。此方法已在Visual C＋＋平台实现,经验证,采用链码表和线段表两种结构可准确求出图像几何形状特征。     

最大似然-可分离抛物面替代函数双能CT重建算法

针对重建算法对不同的检测对象需要建立不同的查找表问题,提出了一种基于最大似然-可分离抛物面型替代函数的重建算法.根据双能CT的物理模型和统计模型建立了对数似然函数,并以之为目标函数.根据目标函数的凸性,构造了可分离抛物面型替代函数.实验结果表明,该算法重建所得各能级图像与原始图像的相关系数大于0.983,信噪比大于12 d B,均大于查表法重建结果的相应值,重建图像质量优于查表法.     

基于模糊主色调的彩色图像分割及道路检测

该文提出了一种新的基于模糊主色调的彩色图像分割方法。其主要内容是利用各类模糊主色调在各属性类中所占比例的不同构造一动态色彩查找表,并由像元的色彩值求得所对应的模糊主色调值,再由该值查色彩表确定其所属的类别。该方法合理地避免了有监督模式分类法所固有的缺点,以及无监督模式分类法对同一类中色彩的一致性要求。试验表明该方法速度快,效率高,并且对噪声不敏感。     

三维图像重构的点云精简算法

为解决光学三维测量系统测量数据的精简问题,提出一种基于图像重构三维的点云精简算法.利用数字图像处理技术,建立数字图像像素点与三维数据点的对应关系表,采用分级方式建立查找表,根据建立的查找表对三维数据进行精简.实验结果表明：精简算法将数据从712 068个点有效地精简至132 064个点,文件大小也从21.6 M减小到4M.该方法能有效对数据进行精简,兼具基于距离和曲率精简的优点.     

基于Motion-JPEG2000的远程图像传输技术

对于远程无线视频图像传输,由于数据量大、通讯带宽窄等原因常常导致传输速度慢,难以满足实际工程需要.为解决这一问题,提出了基于Motion-JPEG2000序列图像压缩技术的远程无线高速图像传输系统设计方案,在C/S模式下实现MJ2K文件传输,采用基于内存池的循环链表作为数据缓存实现解码图像接收与存储,并给出了系统在实验环境中的实验数据和结果分析.     

一种改进的Splatting体绘制方法

Splatting方法是一种基于物序的直接体绘制方法，由于要提前将重构核积分成二维的足迹表，故并不能生成很精确的图像，并且Splatting中较流行的sheet—buffer方法会带来popping问题。该文通过定义平行于视平面的view—buffer，采用平行于view—buffer的体素遍历方法，并根据预先计算好的三维查找表，来改善经典Splatting算法。该方法能很好地消除体旋转过程中的popping现象，还能得到更高质量和更精细的绘制结果。     

圆明亮琢型宝石随机平衡特征的研究

为了对批量宝石进行图像处理,对随机放置的宝石平衡状态及特征的研究是必要的。通过对圆明亮琢型宝石几何结构的分析,讨论宝石重心位置与随机平衡的关系,得出其在台面或者亭部为支撑面时才能平衡的结论,同时处在台面时的稳定性更高。然后,分析宝石处于台面和亭部为支撑面时的图像特征,得出面积和圆形度为宝石的典型特征,并依此将宝石处在随机平衡下的状态进行分类。最后,结合图像处理实验结果对结论进行验证。     

基于小区域融合的实时视频拼接技术

针对视频拼接实时性的需求, 提出一种利用小区域融合和查表映射实现实时视频拼接的方法. 该方法首先利用颜色校正算法对待拼接摄像头视频进行颜色校正; 然后在初始化阶段估算出图像变换参数和小区域融合权值, 并以索引表的方式保存; 最后在视频拼接阶段利用查表法对视频进行实时拼接. 实验结果表明, 该方法在较好消除残影和拼接缝隙的同时, 能将每帧的平均拼接时间降低至约0.03 s, 并在拼接速度和拼接效果上都较好.     

基于立体视觉的空间球体快速定位方法

采用双目立体视觉系统,对空间球体三维视觉定位方法进行了研究,提出了基于双视锥曲面的球体定位方法.为了实现对球体三维位置的动态实时检测,提出一种基于预测的椭圆曲线快速搜索算法.该算法采用随机Hough变换的取样思想和启发函数预测椭圆搜索区域,减少Hough变换的计算量.为了提高Hough表的操作效率、减少存储空间,设计了一种有效的Hough表存储结构.通过多种方法的综合应用,降低了球体三维定位的计算量和对存储空间的需求,并在实验中验证了所提出的方法.     

基于广播影视资料的图像检索技术研究

本文以国家发改委CNGI项目“基于IPv6的广播影视资料P2P内容存取中闾件系统”为背景,研究了基于内容的图像检索技术。通过对常用颜色和纹理特征提取算法的研究,选择了块RGB均值法、改进参考颜色表法和灰度一平滑共生矩阵法对图像进行特征提取,并使用标准的Corel库建立图像特征数据库,分析和比较这几秤算法单独检索和综合检索的效果。实验结果证明,采用多特征的综合检索比采用单特征的检索具有更高的查全率和查准率,因此采用综合特征检索技术,能够更好地实现对广播影视资料的内容检索。